氯乙烯單體暴露之生物偵測技術開發研究─100年度研究計畫IOSH100-A322

氯乙烯單體(vinyl chloride monomer, VCM)具肝毒性，屬人類致癌物(IARC: Group 1)，可引起肝血管肉瘤、肝臟硬化、腫大、肝功能異常及其它基因毒性。依據2009年化工資訊社之化工原料調查顯示，台灣地區的VCM平均年產量將近200萬公噸。VCM於製程設備中若設備元件如法蘭(flange)接合處出現縫隙，以及密封墊片(gasket)破損，則VCM極易由設備元件中逸散或洩漏。台灣目前作業環境空氣中有害物質容許濃度標準(PEL-TWA)設定為3 ppm。VCM在體內後可與肝臟內的肝臟細胞色素P450-2E1(cytochrome P450 2E1, CYP2E1)進行代謝反應，主要代謝產物為Thiodiglycolic Acid (TDGA)與N-acetyl-S-(2-hydroxyethyl) cysteine，TDGA生成比例約為50%，並經由尿液排出體外。過去曾有相關研究使用氣相層析質譜儀(GC/MS)進行尿中VMC代謝產物(TDGA)之分析，但受限於偵測極限偏高(1 mg/L)，無法對低濃度暴露情境進行較完整之生物偵測與暴露評估工作。本研究之目的為開發一套更精準的VCM尿中代謝物分析技術，降低TDGA之偵測極限，以利職業族群之低劑量VCM暴露及健康風險評估研究。採用液相層析串聯質譜儀(Liquid Chromatography-Tandem Mass, LC-MS/MS)進行尿液樣本中TDGA定性與定量分析方法開發，同時並彙整毒性化學物質申報數據、固定污染源排放數據、以及工商名錄等資料，依據每年運作量(≧500噸)、員工數、及製程內容等篩選條件，挑選三間適當之VCM運作工廠，進行現場訪視及會議討論，採集VCM製程現場勞工之尿液樣本，進行分析方法之驗證。 尿中TDGA分析條件最佳化，HPLC動相為Acetonitrile，與LC級水(含0.2%甲酸)，分離管柱為Atlantis HILIC Silica (2.1 x150mm, 3μm)，並以電噴霧離子化(Electrospray ionization, ESI) 搭配負電模式，進行TDGA濃度之定量。檢量線建置範圍5~1000 ng/mL(R2 > 0.995)，基質添加回收率70%~130%，空白樣品分析結果皆小於檢量線最低點(<5 ng/mL)，分析方法偵測極限(method detection limit, MDL)為1.34 ng/mL。本研究共完成2廠40名VCM職業暴露勞工工作前、後之尿液樣本，共80個樣本採集，並以尿中肌酸酐(Creatinine)進行尿中TDGA濃度校正。檢視無肝腎病史、無每日服用綜合維它命，且工時正常之員工共30位，工作前、後尿中TDGA濃度中位數分別為300.4 g/g-Cre與340.3 g/g-Cre，員工個人下班後尿中TDGA濃度顯著高於上班前(p=0.03, paired t-test)，顯示本研究建置之分析方法未來應可用於VCM職業暴露之生物偵測評估。